新教材同步系列2024春高中物理第二章气体固体和液体5液体课件新人教版选择性必修第三册

第二章气体、固体和液体5液体学习目标学法与考法1．知道液体的微观结构2．掌握液体表面张力的现象和产生的原因(重点)3．理解浸润和不浸润的概念，会分析其产生的原因(难点)4．学会用分子力解释毛细现象，理解液晶的微观结构(重点)

学法：①通过实验，观察液体的表面张力现象，解释表面张力产生的原因，交流讨论生活中表面张力现象的实例．②通过实验，观察浸润和不浸润现象，探究浸润和不浸润现象产生的原因，交流讨论生活中浸润和不浸润现象的实例考法：①考查对液体的微观结构和表面张力的理解．②考查对浸润和不浸润、毛细现象的理解和在实际中的应用．③考查液晶的特点及在实际中的应用知识导图

课前•自主预习液体的微观结构与表面张力1．微观结构液体分子之间的距离很小，分子间作用力比固体分子间作用力________．2．宏观性质有一定的体积，不易_______，具有________性，比固体扩散_________．要小压缩流动速度快3．分子力的特点在液体内部，分子间的距离在______左右，而在表面层，分子比较________，分子间的距离大于______，因此分子间的作用表现为___________．4．液体的表面张力(1)定义：液体表面各部分之间相互_______的力．(2)作用效果：使液体表面具有________的趋势．(3)表面层：液体跟气体接触的表面存在的一个_______．r0

稀疏r0

相互吸引吸引收缩薄层木块浮在水面上是液体表面张力的原因吗？【答案】不是，是浮力．

(多选)关于液体表面具有收缩趋势的原因，下列说法不正确的是

(

)A．液体可以流动B．液体表面层分子间的距离小于液体内部分子间的距离C．与液面接触的容器壁的分子，对液体表面分子有吸引力D．液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离【答案】ABC【解析】由于液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以表面层分子间的相互作用表现为引力，这种引力使液体表面层的相邻部分之间有相互吸引的力(即表面张力)，表面张力使液体表面具有收缩的趋势，故D正确．浸润和不浸润、毛细现象、液晶1．浸润和不浸润(1)一种液体会________某种固体并________在固体的表面上，这种现象叫作________；一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面上，这种现象叫作___________．(2)附着层：当液体与________接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫作附着层．(3)浸润和不浸润是________作用的表现．润湿附着浸润不浸润固体分子力2．毛细现象(1)毛细现象：浸润液体在细管中________的现象，以及不浸润液体在细管中________的现象，称为毛细现象．(2)毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管的内径越小，高度差________．上升下降越大3．液晶(1)液晶：像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有__________的物质叫液晶．这是介于液态和固态间的一种中间态．(2)出现液晶态的条件：液晶是一种特殊物质，有些物质在特定的________范围之内具有液晶态，另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定________范围内具有液晶态．各向异性温度浓度(3)液晶的微观结构：通常________分子、________分子和________分子的物质容易具有液晶态．(4)应用：除用作_________外，在生物医学、电子工业、航空工业等领域都有重要的应用．棒状碟状平板状显示器水滴与口罩外表面会浸润吗？两种物质是否浸润取决于什么？【答案】不会，一种液体是否浸润某种固体取决于这两种物质的性质．

(多选)关于浸润与不浸润现象，下列说法中不正确的是

(

)A．水是浸润液体B．水银是不浸润液体C．同一种液体对不同的固体，可能是浸润的，也可能是不浸润的D．只有浸润液体在细管中才会产生毛细现象【答案】ABD【解析】浸润和不浸润，是指一种液体对某一种固体来说的，孤立地说某种液体浸润或不浸润都没有意义．同一种液体对不同的固体，可能浸润，也可能不浸润，例如水对玻璃浸润，而对荷叶就不浸润；浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降，都属于毛细现象，C正确．课堂•重难探究－探究液体的微观结构和表面张力1．液体分子分布特点由于蒸发现象，表面层分子的分布比液体内部稀疏，即表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大．2．分子力特点液体内部分子间引力、斥力基本上相等，而液体表面层分子之间距离较大，分子力表现为引力．3．表面特性表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的膜．所以说表面张力是表面层内分子力作用的结果．4．表面张力的方向表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条线．如图所示．

5．表面张力的作用表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小．而在体积相同的条件下，球形的表面积最小．例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形．但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在失重条件下才呈球形．对液体的微观结构和表面张力的理解例1

(2023年潍坊期中)玻璃管裂口尖端非常尖锐如图甲所示，将其在火焰上烧熔，冷却后尖端变钝如图乙所示，该现象说明 (

)A．玻璃在导热时具有各向异性B．烧熔使玻璃由晶体变为非晶体C．玻璃烧熔为液态时表面分子间的作用力表现为斥力D．玻璃烧熔为液态时表面存在张力

【答案】D【解析】玻璃是非晶体，高温熔化冷却凝固后仍然是非晶体，导热性表现为各向同性，A、B错误；玻璃管裂口尖端在火焰上烧熔，冷却后尖端变钝，是表面张力的作用，因熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为引力使其表面收缩，C错误，D正确．变式1

(多选)下列关于液体的表面张力的说法正确的是 (

)A．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用B．小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果C．缝衣针浮在水面上不下沉是水的表面张力作用的结果D．喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果【答案】ACD【解析】仔细观察可以发现，小昆虫在水面上站定或行进过程中，其脚部位置比周围水面稍下陷，但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韧性非常好的膜上一样，因此，这是液体的表面张力在起作用．浮在水面上的缝衣针与小昆虫情况一样，A、C正确；小木块浮于水面上时，木块的下部实际上已经陷入水中(排开一部分水)受到水的浮力作用，是浮力与重力平衡的结果，而非表面张力在起作用，B错误；喷泉喷到空中的水分散时，每一小部分的表面都有表面张力在起作用且水处于完全失重状态，因而形成球状水珠(体积一定情况下以球形表面积为最小，表面张力的作用使液体表面有收缩到最小面积的趋势)，D正确．表面张力的特点1．表面张力是液体分子间的作用力的宏观表现．2．表面张力的方向与液面相切，垂直于分界线．3．表面张力的大小由分界线的长度、液体的种类、纯净度和温度等因素来决定．4．表面张力的作用是使液体表面积有收缩到最小的趋势．－探究浸润和不浸润、毛细现象、液晶对浸润和不浸润、毛细现象和液晶的理解例2

(2023年苏州检测)喷雾型防水剂是现在市场上广泛销售的特殊防水剂．其原理是喷剂在玻璃上形成一层薄薄的保护膜，形成类似于荷叶外表的效果．水滴以椭球形分布在表面，故无法停留在玻璃上．从而在遇到雨水的时候，雨水会自然流走，保持视野清晰．如图所示．下列说法正确的是 (

)A．水滴呈椭球形的是液体表面张力作用的结果，与重力无关B．照片中喷过防水剂的玻璃和水滴发生了浸润现象C．水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大D．照片中水滴表面的分子比水滴的内部密集【答案】C【解析】液体表面张力作用使得水滴呈球形，但是由于有重力作用使得水滴呈椭球形，A错误；照片中的玻璃和水滴不浸润，B错误；水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大，C正确；照片中水滴表面分子比水滴的内部稀疏，D错误．变式2如图是分别装有水和水银的两个玻璃杯，下列说法正确的是 (

)A．水不浸润玻璃B．水银浸润玻璃C．水的表面层中的水分子之间的作用力表现为引力D．水银的表面层中的水银分子之间的作用力表现为斥力【答案】C【解析】由题图知水浸润玻璃，故A错误；由题图知水银不浸润玻璃，故B错误；表面层里的分子比液体内部的分子稀疏，分子间的距离比液体内部的大，分子间作用力表现为引力，C正确，D错误．浸润现象的分析要点1．一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系，例如：水银不浸润玻璃，但浸润铅；水浸润玻璃，但不浸润石蜡．2．浸润和不浸润可以用附着层的液体分子的分布来解释，浸润的本质是扩展，不浸润的本质是收缩．小练•随堂巩固1．(多选)下列现象中，由液体的表面张力造成的是 (

)A．两滴水银相接触，立即会合并到一起B．熔化的蜡从燃烧的蜡烛上流下来，冷却后呈球形C．用熔化的玻璃制成各种玻璃器皿D．水珠在荷叶上呈球形【答案】ABD【解析】用熔化的玻璃制成各种器皿，跟各种模型有关，并非表面张力造成的，故本题选A、B、D．2．(多选)关于液体的表面张力，下列说法正确的是 (

)A．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间的平均距离小于r0B．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间的平均距离大于r0C．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力D．表面张力使液体的表面有收缩的趋势【答案】BD【解析】在液体与气体接触的表面处形成一个特殊的薄层，称为表面层，在液体表面层内，分子的分布比液体内部稀疏，它们之间的距离r＞r0，分子间作用力表现为引力，因此液体表面有收缩的趋势．故B、D正确．3．(多选)把极细的玻璃管插入水中与水银中，如图所示，正确表示毛细现象的是

(

)【答案】AC【解析】因为水能浸润玻璃，无论管内外均为浸润，所以A正确，B错误；水银不浸润玻璃，C正确；D中外面浸润，里面不浸润，所以是不可能的．4．下列对浸润与不浸润现象的认识中，正确的是 (

)A．水是浸润液体，水银是不浸润液体B．浸润现象中，附着层里分子比液体内部稀疏C．不浸润现象中，附着层里的分子受到固体分子的吸引较液体内部分子的吸引强D．不浸润现象中，附着层里分子间表现出吸引力；浸润现象中，附着层里分子间表现出排斥力【答案】D【解析】一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质均有关，不能肯定哪种液体是浸润液体或不浸润液体，A错误；在浸润现象中，附着层内分子受到固体分子吸引力较液体内部分子吸引力大，分子分布比液体内部更密，因而在附着层里液体分子表现出相互排斥的力，附着层有扩展的趋势，故B、C错误，D正确．5．(多选)关于液晶，下列说法中正确的有 (

)A．液晶是一种晶体B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性C．液晶的光学性质随温度的变化而变化D．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化【答案】CD【解析】液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，A、B错误．外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质，如温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质，C、D正确．6．图甲是吹肥皂泡游戏的画面，表现了童年时光的美好．如图乙所示，在玻璃杯内注入肥皂水，再用铁丝做成的圆环放进玻璃杯中，沾满肥皂水后取出，可以吹出大小不一、在空中做无规则运动的肥皂泡

，则

(

)A．肥皂泡的无规则运动属于布朗运动B．肥皂泡呈球状与液体表面的张力有